云班课在临床医学专业生命科学综合实验教学中的应用研究

史秀娟，高芙蓉，张介平，李 姣，贾 松，许 洁，徐 磊，吕立夏

(同济大学医学院，上海 200092)

21世纪是知识大爆炸的时代，知识总量每隔3～5年就会翻一番。在这个大背景下，“互联网+” 教育的新模式应运而生[1]。当前，随着课堂教学改革的不断深入，“完整课堂”和“翻转学习”的观念越来越受到广泛的关注和认可[2]。课堂教学的方式和目标不再仅仅停留在向学生灌输知识和让学生被动接受知识的层面上，随着自主学习、终身学习的理念日趋普及，逼迫课堂教学目标向如何激发学生学习内驱力、享受学习过程的方向转变[3]。“我想学习”“享受学习”日益成为课堂教学的目标。教师的功能也由主导学习向协助学习转变。教师的角色定位不再仅仅局限为知识的传播者，还包括学生学习的服务者[4]。

随着智能手机的普及，教师与学生的交流不仅仅局限于课堂，基于手机App的移动学习方式是近几年来信息化教育研究领域的一大飞跃[5]。云班课是一种新的基于移动互联网环境的新的教学模式[6]。通过云班课App，教师与学生可实现实时互动、学习资源的推送和共享[7]。云班课通过完善的激励与评价体系，激发学生在移动设备上自主学习，通过实时记录学生的学习行为实现对学生学习的过程性考核[8]。同时，云班课的后台云服务器还能为教师提供高质量的教学研究大数据，从而实现基于人工智能技术的个性化智能助学和智能助教功能。

1 目前生命科学实验课程教学存在的问题

传统授课方式为主，由教师在课堂上对实验原理和实验步骤进行梳理和讲解，然后再由学生进行实验操作。由于每位授课教师的科研背景不同，导致不同教师在授课时的侧重点会有不同，有的教师强调学生对实验原理的理解，有的教师可能更重视学生具体实验操作的细节，这样无法保证教学质量的同质性，导致不同授课班级学生的实验操作和对实验原理的理解程度有较大偏差。

实验课上的有限学时不能使学生很好地掌握实验细节和关键实验技术。很多学生完全机械地重复教师要求的实验操作而对学习该实验的目的及其在科研中的应用一知半解，甚至个别学生对于正确的实验操作完全不能掌握，导致课堂授课效果不佳，没有达到对学生实验技能培养的教学目标。以细胞的传代培养为例，该实验主要是要树立学生的无菌意识以及对细胞的传代、换液和胰酶消化等实验操作的掌握。在教授该实验的时候，通常是先由教师在授课教室对实验原理和注意事项进行讲解，然后带领学生进入细胞房进行操作。在学生正式开始之前，由教师进行示范。但是由于细胞房空间相对狭窄，不能实现全组学生同时进行操作，只能将全班学生分成几个小组，大家分批次进入细胞房。这就需要教师对每个批次的学生都要进行单独讲解和示教，无形中增加了教师的工作量。此外，对于每个批次的学生，在观察教师示范的时候，只有聚集在教师周围的3～5个学生能够清晰看到教师的操作，而稍微靠后的学生则不能看清甚至完全看不到教师的示范，轮到自己操作的时候，还是不知道应该做什么，从而导致教师“出力不讨好”的教学效果。为了了解学生对课堂教师讲授的实验原理和关键操作部分知识的掌握程度，我们采取了期末笔试测验，这种考试方式虽然能够督促学生对所学实验进行课下回顾和记忆，但对于学生具体实验技能的提高帮助甚微。

2 云班课在生命科学实验的实践

针对实验课中存在的上述问题，我们将云班课作为辅助教学手段引入2017级临床医学专业《生命科学综合实验》课程教学中。在课程开始前准备阶段，教师录制了关键实验步骤的操作视频以及实验结果分析和数据处理的微课视频。通过云班课的云平台分别在课前和课后分享给学生。学生可以根据自己的时间安排随时学习或查看。对于不确定或不清楚的实验操作，可以在实验课堂上随时查看。实验课结束后，对于自己实验结果的分析和数据处理，也可以通过查阅教师分享的教学微课进行学习。通过群组讨论，教师可针对学生的疑问进行实时在线答疑。此外，云班课还可以通过经验值的设定，使得教师能够对每位学生的学习进度和学习状况有全面的掌控。

2.1 实施流程

具体实践流程图如图1所示：

图1 基于云班课的教学流程图

①课前阶段，教师将课程相关基本信息如课件和本次实验操作视频上传至云班课，可以使学生提前了解本次实验安排以及涉及的实验操作等基本信息。对不懂的地方，学生可以带着问题听课，提高了学习的效果。

②课上教师可以通过一键签到功能让学生即时签到，既节省时间又避免个别旷课的学生找别人代签的情况。在讲授完当次实验的理论知识后，教师可组织随堂测验，即时公布答案，学生可第一时间了解自己对所学知识的掌握情况，教师也可以及时了解全班学生答对率和出错率最高的题目，及时进行补充讲解。对于关键实验操作，教师可以在课堂上播放视频，并实时对关键点和注意事项进行补充和强调，让学生对自己接下来的实验操作做到心中有数。

③实验结束后，教师将提前录制好的关于实验数据处理和实验结果分析的微课视频上传至云班课。学生通过查看相关资源，学习如何科学处理实验数据并对自己的实验结果进行客观准确的分析。此外，教师还可以随时在线答疑，不需要设定专门的答疑时间和答疑场地。学生通过翻看云班课中的学习资源，对课堂上没有完全掌握的知识可以在线向教师提问或与同学进行讨论。既实现了教师作为学生学习辅助者的功能，也整合了课件、视频、答疑及讨论等多种学习方式和方法。通过云班课，每位学生可根据自己的学习需求选择适合自己的学习方式。在云班课中还包含有通过经验值对各种学习行为进行记录功能，学生可以随时翻看自己的学习行为记录，有助于学生制定完善科学的学习计划。教师也可以对每位学生的学习行为进行监测，帮助教师更客观公正地给出每位学生平时成绩。

对于《生命科学综合实验》的八个实验，学生可在云班课平台查看的资源如表1所示。

表1 《生命科学综合实验》云班课资源列表

注：√ 表示有相应资源提供；- 表示没有相应资源提供

2.2 考核方式和教学效果评估

为了提高学生利用云班课自主学习的积极性，同时也为了提高课堂教学的效果，我们将《生命科学综合实验》的评价体系做了调整，形成性评价占比20%，包括利用云班课课上签到，课堂测验，以及云班课中教学资源查看等；实验操作和实验报告占比60%；期末笔试占比20%。关于云班课教学资源查看部分的成绩，本课程上传了教学PPT、微课视频供学生查看，学生对这些教学资源的查看可以通过经验值来反映出来。根据学生对于学习资源的查看情况，获得相应的分数。每位学生的经验值和相应的学习行为都可以在自己的移动端进行查看，在一定程度上起到督促学生学习的作用。我们以未引入云班课作为辅助教学手段的2016级临床专业98名学生作为对照组，对学生最终实验成绩(百分制)分布情况和每次实验结果的阳性率进行比较，并用SPSS软件进行统计分析。发现2017级优良率(80和80分以上百分比)为83.3%(85/102)，2016级优良率为71.4%(70/98)，2017级优良率明显高于2016级(P=0.044)，表明通过将云班课引入教学中，可明显提高学生的终成绩(表2)。对于单次实验，提供操作视频(实验3、实验6、实验8)的2017级学生获得阳性结果的百分比也高于没有操作视频的2016级学生，并具有统计学意义(P值分别为0.037、0.032、0.013)(表3)。

表2 医学院2016级、2017级学生期末成绩比较

表3 医学院2016级和2017级每个实验阳性率比较

注：*P<0.05

2.3 学生评价

通过我们一年多的课程实践，从教师的角度，云班课关键实验操作视频的资源共享，可以减轻教师需要反复向学生强调和重复示教的工作量。通过实验结果的分析和数据处理微课的录制和共享，在节省教师课下答疑时间的同时，对于课上教师的讲解理解不太清楚的学生可以在课下自主翻看资源，不需要再通过微信或邮箱等通讯方式向教师询问，避免了由于教师对学生回复不及时而出现影响学生学习进程的问题。此外，群组讨论功能在激发学生学习热情的同时也加强了同组学生之间的沟通和交流，对树立学生的知识分享和团队协作意识也是大有裨益的。为了了解学生对云班课在生命科学综合实验课程中应用的满意度，我们进行了问卷调查。调查问卷共6个问题，我们对临床医学专业2017级102名学生发放调查问卷，共收回有效问卷93份。调查以不记名形式进行，每个问题包括“是”“不确定/一般”“否”三个答案。问卷分析结果如表4所示。

表4 学生对云班课作为辅助教学手段调查问卷结果分析[n(%)]

总之，大部分学生对于将移动终端云班课引入实验教学持肯定态度，认为通过云班课提高了他们的学习热情和学习效率，与传统的课堂教学相比，能更好地提高教学效率和效果。该教学模式操作简单，只要手机下载云班课App即可实现，可以广泛应用于多种实验课程当中。

3 结语

随着中国移动通讯技术的迅猛发展和手机的普及，各种基于移动终端的学习App应运而生。通过合理有效地将这些App引入课堂教学，从而辅助教学已成为大势所趋。但是，需要注意的是，无论这些App的功能如何强大，它们始终是一种辅助学习工具，所以，教师在使用的时候需要有一个“度”的把握，不能喧宾夺主。在课堂教学中，教师应把握课堂教学节奏，保证教学效果，不能为了使用App而忽略对课堂的把握。同时要注意避免学生借手机进课堂而用手机进行聊天、游戏和看视频等与教学无关的活动。另外，对于自主学习能力强的学生，这种移动终端的引入是有益的，但对于一些自主学习能力不高的学生，可能会不适应，进而打击他们的学习热情，这些都是教师在授课过程中需要进行协调和注意的地方。